Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

間質性肺炎 / 肺癌 / バイオマーカー / 肺線維芽細胞 / 非小細胞肺癌 / 肺線維症 / 線維芽細胞

間質性肺炎は喫煙とは独立した肺癌の危険因子の一つであるが、両疾患を結びつける分子病態は未解明の部分が多い。両疾患をリンクする新規機序を探るために、公共データベースを用いた解析を行い、BMPアンタゴニストの一つであるGREM1（Gremlin-1）に注目した。
今年度はまずGREM1の間質性肺炎における役割を明らかにするために、GREM1の発現解析及び機能解析を行った。特発性肺線維症(IPF)患者から得られた肺組織のscRNA-seqの公共データを用いて、肺のどの細胞でGREM1が発現しているのか調べたところ、肺/気管支上皮細胞、血管内皮細胞、免疫細胞では低発現であり、肺線維芽細胞で比較的特異的に高発現であることが分かった。その中でも筋線維芽細胞の一部で特に発現が高く、一部のコラーゲンや細胞外基質の遺伝子発現と相関していた。また、IPF患者の肺を用いたRNA-ISH及び免疫組織染色を行ったところ、fibroblastic fociにおける肺線維芽細胞においてRNA、蛋白両者の発現を認めた。
細胞実験では、qRT-PCRを行い、GREM1は気管支上皮細胞株や肺胞上皮癌細胞株では低発現、肺線維芽細胞で高発現であり、TGFβ刺激により発現が亢進することが示された。Recombinant human Gremlin-1を肺線維芽細胞に投与することで、筋線維芽細胞のマーカーであるα-SMA発現の上昇やコラーゲンゲル収縮能の亢進が認められた。一方、細胞増殖能やスクラッチアッセイでの遊走能に関しては有意な影響は認めなかった。現在GREM1に対するsiRNAを用いて、各種コラーゲンやα-SMAの発現、コラーゲンゲル収縮能などに与える影響を調べている。

非小細胞肺癌 / バイオマーカー / 癌

本研究では、理化学研究所により開発されたCAGE法による遺伝子発現解析により、肺癌の新規バイオマーカーを探索した。actin cytoskeletonと相互作用するアダプター分子として機能するCRIP1に注目し、細胞増殖やcolony formationに寄与することを見出した。組織マイクロアレイの解析ではCRIP1高発現群で予後が不良な傾向にあった。
次にTCGAデータベースを用いて、肺腺癌の転移に関わる新規遺伝子探索を行い、Rhoファミリー低分子G蛋白RhoVを見出した。肺癌検体の解析でRhoVが高発現だと予後が有意に不良になること、RhoVが増殖能・遊走能に寄与する可能性を示した。

本研究では、理化学研究所により開発されたCAGE法による遺伝子発現解析やTCGAデータベースを用いた解析により、肺癌の進展や転移に関わる新規バイオマーカーであるCRIP1とRhoVを見出すことができた。いずれも正常気道/肺上皮と比較し一部の非小細胞肺癌に特異的に発現すること、高発現が予後不良因子となりえること、細胞増殖や遊走に寄与することが判明し、肺がんの新規治療標的になりうると考えられた。

肺がん / マイクロRNA / 選択的ポリアデニル化 / 転写後制御 / バイオマーカー / 非小細胞肺癌

近年がんにおいて3’UTRが短縮し（Alternative polyadenylation, APA）、miRNA結合部位が失われることで、miRNAを介した転写後制御が破たんするとの報告がなされた。肺がんにおけるAPAの全貌を明らかにするために、公開されているマイクロアレイデータベースを利用し、肺がんにおいて最もAPAを生じている遺伝子を同定した。肺がん手術検体を用いて解析すると、APAは肺がんの独立した予後不良因子となっており、さらにはPABPN1低発現と増殖マーカー高発現がAPAと相関していた。本研究により肺がんにおけるAPAの全体像が明らかとなった。